如何有效地進行廢棄電路板的資源化回收處理，已經(jīng)成為當(dāng)前關(guān)系到我國經(jīng)濟、社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展及我國再生資源回收利用的一個新課題。
印制電路板(PCB)由玻璃纖維、強化樹脂和多種金屬化合物混合制成，廢舊電路板如果得不到妥善處置，其所含溴化阻燃劑等致癌物質(zhì)，會對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴重的污染和危害，但同時，廢舊電路板也具有相當(dāng)高的經(jīng)濟價值。電路板中的金屬品位相當(dāng)于普通礦物中金屬品位的幾十倍，金屬的含量高達10%～60%，而自然界中富礦金屬含量也不過3 %～5%。由此可見，廢舊電路板同時還是一座有待開發(fā)的"金礦"。
新型處理技術(shù)及其系統(tǒng)優(yōu)勢
湖南萬容科技有限公司是一家專業(yè)從事工業(yè)廢棄物綜合利用開發(fā)的科技企業(yè)，通過與北京航空航天大學(xué)等相關(guān)院所合作，在"廢舊電路板綜合利用處理"領(lǐng)域進行了全面的開發(fā)研究。在吸收國內(nèi)外先進回收處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行自主創(chuàng)新，成功地研發(fā)出廢舊電路板綜合利用及無害化處理的整套設(shè)備及技術(shù)，并將該項技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，在廣東、江蘇分別建成了年處理廢舊PCB板3000噸的無害化綜合處理生產(chǎn)線和非金屬材料深加工示范生產(chǎn)線。
在回收產(chǎn)生的金屬深加工方面，萬容科技與相關(guān)礦冶研究單位合作，針對廢舊電路板回收處理后所產(chǎn)生的各類金屬形成了整套深加工工藝體系。
在非金屬材料應(yīng)用方面，萬容科技通過與北京化工大學(xué)、湖南省塑料研究所聯(lián)合攻關(guān)，已成功地將廢舊電路板處理所產(chǎn)生的非金屬材料應(yīng)用于物流托盤、室外景觀材料等新型復(fù)合材料領(lǐng)域，并形成成熟的生產(chǎn)工藝與設(shè)備成套方案。
該系統(tǒng)的分離設(shè)備是采用目前最先進的渦流粉碎與微粉解離工藝來回收電路板中的銅以及其他稀有金屬。經(jīng)特殊設(shè)備處理與分選工藝，實現(xiàn)了金屬與非金屬的有效分離，整個生產(chǎn)過程中沒有廢水、廢渣的排放，完全解決了焚燒、酸浸、水洗等處理方法所帶來的嚴重二次污染問題。經(jīng)實際運行檢測，具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、回收率高、自動化程度高、作業(yè)環(huán)境好等特點，金屬回收率穩(wěn)定在96%以上，單線年處理量可達到3000噸的規(guī)模。
該技術(shù)較好地解決了廢舊PCB板回收中的非金屬粉料的綜合應(yīng)用這一難題，打造成一條完整的"綠色回收產(chǎn)業(yè)鏈"。該處理技術(shù)創(chuàng)新地實現(xiàn)了非金屬粉料的直接材料化利用，真正做到零排放、零污染，處理成本較低，可以從非金屬回收利用上獲取更大的價值。
主要技術(shù)難點和解決措施
廢印制電路板的物理回收及綜合利用技術(shù)在開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過程中，有如下主要技術(shù)難點：
1.金屬與非金屬的分離度及金屬回收率指標
根據(jù)金屬和非金屬的物理特性，我們采用剪切、沖擊及氣流粉碎相結(jié)合的粉碎原理，并把粉碎與重力分選、風(fēng)力分級結(jié)合在一起，組裝成一種針對電路板的粉碎分離設(shè)備，通過風(fēng)壓風(fēng)量等參數(shù)控制，可以將金屬幾乎完全從非金屬中分離開來，分離率達96%以上。
2.金屬粉末的純度
從粉碎分離設(shè)備金屬下料口出來的金屬粉末一般情況下其純度只有60%-70%，公司采用組合式精選工藝，可以將銅的純度從原來的60%提高到90%以上，最高可達99%，生產(chǎn)出來的金屬銅粉可直接應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如煙花禮炮的生產(chǎn)等。
3.粉塵與氣味的控制
我們在研發(fā)廢舊電路板的回收設(shè)備時，考慮到電路板的生產(chǎn)過程中粉塵與氣味的控制，要符合國家規(guī)定的環(huán)保標準。公司將原北京航空航天大學(xué)的電路板回收專利技術(shù)的工藝方案做了重新調(diào)整和補充，將原來的風(fēng)力管道正壓送料方式和螺旋送料及斗式升機送料等易產(chǎn)生粉塵泄漏的工藝方法全部改變?yōu)槿忾]式管道負壓輸送方式。
另外，電路板在破碎及粉碎的過程中，隨著溫度的升高和樹脂、玻纖及塑料等材料的破壞分解，會產(chǎn)生一定的氣味，若不進行及時處理，將會給生產(chǎn)環(huán)境和大氣造成一定的污染。為此，公司研制出了除味劑的配方，將這種配方溶液按一定比例參入噴淋塔中的液體中，生產(chǎn)中引風(fēng)機排出的有味氣體再經(jīng)噴淋塔多級噴淋處理后便能達到國家環(huán)保氣體的排放標準。
4.粉碎刀具的磨損
由于電路板的特殊結(jié)構(gòu)，其中既含有金屬，又含有多種非金屬復(fù)合材料，要將其粉碎到一定的粒度，其刀具的磨損是相當(dāng)嚴重的，若使用一般工具鋼或合金鋼，不僅耐磨性差，使用壽命短，還會影響設(shè)備產(chǎn)能和維修制造成本，最終增加生產(chǎn)成本。針對這個難題，我們進行了摸索改進，現(xiàn)已在這個方面取得突破。我們采用了特殊合金材料及特殊表面處理，通過對不同種類的刀具及材料使用成本分析對比，其性價比在國內(nèi)屬于領(lǐng)先地位，甚至達到國際先進技術(shù)水平。
5.非金屬粉末中金屬含量的控制與粉末的材料化應(yīng)用
從旋風(fēng)集料器和除塵設(shè)備下料口中輸出的非金屬粉末中銅含量能控制在1%以下，這大大有利于非金屬粉末的應(yīng)用。由于我們采用完全的干法處理電路板，分離以后的非金屬粉料的粒徑分布比較適合于作為各種填料使用。我們通過對非金屬粉料進行表面活化改性處理后，目前已經(jīng)成功將其應(yīng)用于木塑型材、室外景觀材料、下水管、物流托盤等制品生產(chǎn)。
印制電路板(PCB)由玻璃纖維、強化樹脂和多種金屬化合物混合制成，廢舊電路板如果得不到妥善處置，其所含溴化阻燃劑等致癌物質(zhì)，會對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴重的污染和危害，但同時，廢舊電路板也具有相當(dāng)高的經(jīng)濟價值。電路板中的金屬品位相當(dāng)于普通礦物中金屬品位的幾十倍，金屬的含量高達10%～60%，而自然界中富礦金屬含量也不過3 %～5%。由此可見，廢舊電路板同時還是一座有待開發(fā)的"金礦"。
新型處理技術(shù)及其系統(tǒng)優(yōu)勢
湖南萬容科技有限公司是一家專業(yè)從事工業(yè)廢棄物綜合利用開發(fā)的科技企業(yè)，通過與北京航空航天大學(xué)等相關(guān)院所合作，在"廢舊電路板綜合利用處理"領(lǐng)域進行了全面的開發(fā)研究。在吸收國內(nèi)外先進回收處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行自主創(chuàng)新，成功地研發(fā)出廢舊電路板綜合利用及無害化處理的整套設(shè)備及技術(shù)，并將該項技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，在廣東、江蘇分別建成了年處理廢舊PCB板3000噸的無害化綜合處理生產(chǎn)線和非金屬材料深加工示范生產(chǎn)線。
在回收產(chǎn)生的金屬深加工方面，萬容科技與相關(guān)礦冶研究單位合作，針對廢舊電路板回收處理后所產(chǎn)生的各類金屬形成了整套深加工工藝體系。
在非金屬材料應(yīng)用方面，萬容科技通過與北京化工大學(xué)、湖南省塑料研究所聯(lián)合攻關(guān)，已成功地將廢舊電路板處理所產(chǎn)生的非金屬材料應(yīng)用于物流托盤、室外景觀材料等新型復(fù)合材料領(lǐng)域，并形成成熟的生產(chǎn)工藝與設(shè)備成套方案。
該系統(tǒng)的分離設(shè)備是采用目前最先進的渦流粉碎與微粉解離工藝來回收電路板中的銅以及其他稀有金屬。經(jīng)特殊設(shè)備處理與分選工藝，實現(xiàn)了金屬與非金屬的有效分離，整個生產(chǎn)過程中沒有廢水、廢渣的排放，完全解決了焚燒、酸浸、水洗等處理方法所帶來的嚴重二次污染問題。經(jīng)實際運行檢測，具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、回收率高、自動化程度高、作業(yè)環(huán)境好等特點，金屬回收率穩(wěn)定在96%以上，單線年處理量可達到3000噸的規(guī)模。
該技術(shù)較好地解決了廢舊PCB板回收中的非金屬粉料的綜合應(yīng)用這一難題，打造成一條完整的"綠色回收產(chǎn)業(yè)鏈"。該處理技術(shù)創(chuàng)新地實現(xiàn)了非金屬粉料的直接材料化利用，真正做到零排放、零污染，處理成本較低，可以從非金屬回收利用上獲取更大的價值。
主要技術(shù)難點和解決措施
廢印制電路板的物理回收及綜合利用技術(shù)在開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化過程中，有如下主要技術(shù)難點：
1.金屬與非金屬的分離度及金屬回收率指標
根據(jù)金屬和非金屬的物理特性，我們采用剪切、沖擊及氣流粉碎相結(jié)合的粉碎原理，并把粉碎與重力分選、風(fēng)力分級結(jié)合在一起，組裝成一種針對電路板的粉碎分離設(shè)備，通過風(fēng)壓風(fēng)量等參數(shù)控制，可以將金屬幾乎完全從非金屬中分離開來，分離率達96%以上。
2.金屬粉末的純度
從粉碎分離設(shè)備金屬下料口出來的金屬粉末一般情況下其純度只有60%-70%，公司采用組合式精選工藝，可以將銅的純度從原來的60%提高到90%以上，最高可達99%，生產(chǎn)出來的金屬銅粉可直接應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如煙花禮炮的生產(chǎn)等。
3.粉塵與氣味的控制
我們在研發(fā)廢舊電路板的回收設(shè)備時，考慮到電路板的生產(chǎn)過程中粉塵與氣味的控制，要符合國家規(guī)定的環(huán)保標準。公司將原北京航空航天大學(xué)的電路板回收專利技術(shù)的工藝方案做了重新調(diào)整和補充，將原來的風(fēng)力管道正壓送料方式和螺旋送料及斗式升機送料等易產(chǎn)生粉塵泄漏的工藝方法全部改變?yōu)槿忾]式管道負壓輸送方式。
另外，電路板在破碎及粉碎的過程中，隨著溫度的升高和樹脂、玻纖及塑料等材料的破壞分解，會產(chǎn)生一定的氣味，若不進行及時處理，將會給生產(chǎn)環(huán)境和大氣造成一定的污染。為此，公司研制出了除味劑的配方，將這種配方溶液按一定比例參入噴淋塔中的液體中，生產(chǎn)中引風(fēng)機排出的有味氣體再經(jīng)噴淋塔多級噴淋處理后便能達到國家環(huán)保氣體的排放標準。
4.粉碎刀具的磨損
由于電路板的特殊結(jié)構(gòu)，其中既含有金屬，又含有多種非金屬復(fù)合材料，要將其粉碎到一定的粒度，其刀具的磨損是相當(dāng)嚴重的，若使用一般工具鋼或合金鋼，不僅耐磨性差，使用壽命短，還會影響設(shè)備產(chǎn)能和維修制造成本，最終增加生產(chǎn)成本。針對這個難題，我們進行了摸索改進，現(xiàn)已在這個方面取得突破。我們采用了特殊合金材料及特殊表面處理，通過對不同種類的刀具及材料使用成本分析對比，其性價比在國內(nèi)屬于領(lǐng)先地位，甚至達到國際先進技術(shù)水平。
5.非金屬粉末中金屬含量的控制與粉末的材料化應(yīng)用
從旋風(fēng)集料器和除塵設(shè)備下料口中輸出的非金屬粉末中銅含量能控制在1%以下，這大大有利于非金屬粉末的應(yīng)用。由于我們采用完全的干法處理電路板，分離以后的非金屬粉料的粒徑分布比較適合于作為各種填料使用。我們通過對非金屬粉料進行表面活化改性處理后，目前已經(jīng)成功將其應(yīng)用于木塑型材、室外景觀材料、下水管、物流托盤等制品生產(chǎn)。
